舱段自动对接装置的结构设计与有限元分析*

尚磊磊，刘振忠

(天津理工大学 天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室，天津 300384)

0 引 言

在舱段装配过程中，采用“部装-总装”的生产模式，部装时完成舱段零部件的组装，总装阶段完成各舱段之间的对接[1]。手工辅助装配仍然是总装的常用装配模式，采用专用型架对舱段进行定位和装夹，技术工人在舱段对接过程中来调整舱段的位姿，有时需要对舱段进行反复调姿才能满足对接要求，调姿过程大量消耗技术工人的体力，且经验丰富的技术工人才能保障舱段的对接精度。

自动对接相比于人工对接具有明显的优势，用一套数字化和自动化装配工装完成两节舱段之间的对接，它能提高产品装配的质量，高效率、高精度地完成舱段装配任务，且极大减轻技术工人的劳动强度。

针对舱段自动对接装置，相关的科研机构和高校已经开展了这方面研究。基于Stewart并联机构完成舱段位姿的调整，支链由虎克铰-移动副-球铰构成，由程序控制各个支链运动，进而实现舱段六自由度姿态调整[3]，目前Stewart并联机构以结构简单、刚度高、承载能力强等优点被应用于大型部件调姿。基于两台调姿托架实现舱段的调姿，调姿托架的整体结构采用串联形式，从上到下依次是抱爪机构、自转机构、升降机构、平移机构[4]，各机构联合运动实现舱段对接面定位销和定位孔的配合。

笔者将AGV平台与协作机器人相结合，通过协调各个机器人的运动，实现舱段的对接。……